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진행 보고서: 라이트닝 네트워크, 리퀴드 네트워크 및 스택스가 확장성 문제에 어떻게 대응하고 있는가?
암호화폐 세계에서 주요 과제는 확장성이며, 특히 거래 처리 속도와 관련됩니다. 예를 들어 블록체인은 종종 낮은 확장성 또는 용량으로 어려움을 겪습니다.
예를 들어, 비트코인 블록체인은 초당 최대 7건의 거래(TPS)만 처리할 수 있어, 초당 24,000건까지 처리할 수 있는 Visa와 같은 기업의 강력한 처리 능력과 크게 대조됩니다.
이는 블록체인 삼중고라 불리는 문제 때문에 암호화폐에서 큰 이슈로 남아 있습니다. 즉, 블록체인은 탈중앙화, 확장성, 보안 중 두 가지만 동시에 달성할 수 있다는 뜻이며, 따라서 트레이드오프는 불가피합니다!
가장 큰 암호화폐인 비트코인의 경우, 온체인으로 암호 자산을 전송하는 것이 느리고 비용이 많이 들며 비효율적인 과정이 될 수 있습니다. 이는 가명 창시자 사토시 나카모토가 네트워크 스팸을 방지하기 위해 블록 크기를 1메가바이트(MB)로 제한했기 때문이며, 이는 비트코인의 확장성을 제한하기도 했습니다.
비트코인 블록체인은 작업 증명(PoW) 합의 메커니즘을 사용해 거래를 확인합니다. 일정 수의 채굴자가 거래를 검증한 뒤에야 최종 정산이 이루어지고 블록이 생성됩니다. 블록 처리에 평균 10분이 걸리기 때문에 한 번에 처리할 수 있는 거래 수가 제한됩니다. 또한 수요가 증가하면 수수료도 상승해 비트코인의 활용성을 제한합니다.
이로 인해 확장성 논쟁이 촉발되었고, 비트코인 커뮤니티에서는 기술 혁신의 물결이 일었습니다.
이 문제에 대한 가장 명백한 해결책은 블록 크기를 늘리는 것이지만, 이는 프로토콜의 탈중앙화를 약화시킬 수 있어 간단하지 않습니다. 탈중앙화는 암호화폐 공간의 핵심 정신이기 때문입니다.
이 문제에 대한 초기 해결책 중 하나는 2015년 개발자 피터 위울레가 제안한 Segregated Witness(SegWit)였습니다. 이 방식은 블록 크기 제한을 변경하지 않고도 거래 데이터 저장 방식을 바꿔 블록 용량을 늘립니다.
SegWit은 2017년 8월 비트코인 블록체인에 적용되어 제한을 4MB로 늘렸지만 탈중앙화를 해치지는 않았습니다. 그러나 대부분의 비트코인 블록은 여전히 약 1.3MB 크기입니다. 이 하드 포크는 네트워크 분리와 비트코인 캐시(BCH) 생성으로 이어졌습니다.
비트코인을 확장하는 또 다른 방법은 레이어라고 불리는 추가 네트워크를 이용해 블록체인을 직접 사용하지 않고 BTC를 전송하는 것입니다. 이는 본질적으로 비트코인 위에 구축하고 원본 블록체인을 수정하지 않는 것을 의미합니다.
레이어 확장 솔루션에서는 비트코인이 거래의 최종 정산 레이어 역할을 하여 안정성, 탈중앙화 및 보안을 보장합니다. 반면 두 번째 레이어는 대량의 결제를 배치 형태로 처리합니다. 이를 위해 레이어 솔루션은 블록체인과 연결되지만 모든 개별 거래를 블록체인에 전파하지 않아 수수료를 절감하고 보다 빠른 정산을 가능하게 합니다.
오늘은 가장 주목받는 비트코인 확장 솔루션들을 살펴보겠습니다. 시작해볼까요!
라이트닝 네트워크 (LN)
가장 인기 있는 비트코인 확장 솔루션 중 하나인 the Lightning Network는 2015년 조셉 푼과 태지 드라이자가 작성한 백서에서 처음 구상되었습니다. 테스트넷은 2016년 5월에 출시되었고, 첫 구현은 2017년 1월에 출시되었으며, 라이트닝 네트워크 채널을 통한 최초의 실제 거래는 2017년 말에 이루어졌습니다.
LN은 ‘레이어 2’ 블록체인을 도입해 비트코인 거래를 가능한 한 빠르고 저렴하게 만들도록 설계되었습니다. 스마트 계약을 사용해 사용자 쌍 간에 오프체인 결제 채널을 구축하며, 일단 채널이 설정되면 자금이 거의 즉시 전송될 수 있습니다.
결제 채널을 만들기 위해서는 지불자가 일정량의 BTC를 네트워크에 잠궈야 합니다. 사용자는 언제든지 결제 채널을 종료하고 최종 잔액을 비트코인 블록체인에 정산할 수 있습니다.
L2는 비트코인 블록체인에 결제 채널의 개설 및 종료만을 기록하므로 더 빠르게 움직이고 더 높은 프라이버시를 제공합니다.
이렇게 하면 비트코인과 다자간 금융 연산에서의 ‘선도적인 기술 개발’이 기본 블록체인에 속도, 확장성, 마이크로페이먼트 지원 및 낮은 에너지 요구와 같은 이점을 제공합니다. 그러나 LN에도 단점이 없지는 않으며, 주요 문제는 거래 시 상대방 위험과 기능적 확장성 부족입니다.
제공된 데이터에 따르면 1ML에 따르면 현재 LN에 4,670 BTC 이상이 잠겨 있고 69,000개의 채널이 사용되고 있습니다.
시간이 지나면서 라이트닝 네트워크는 인기가 높아졌으며, 게임, 지갑, 결제부터 노드 관리, 인프라, 보상에 이르는 다양한 분야의 제품, 프로젝트 및 솔루션 생태계가 형성되었습니다. 예를 들어, Pool은 LN의 유동성 요구를 관리하고, Taro는 LN에서 자산을 발행하는 데 도움을 줍니다.
최근 Binance는 비트코인을 LN에 성공적으로 통합했다고 발표했으며, 이는 BTC 입출금을 위한 보다 확장 가능한 솔루션을 약속합니다. 이는 이미 이 확장 솔루션을 채택한 Kraken, OKX, Bitfinex, River Financial과 같은 기업들과 함께합니다.
라이트닝 네트워크를 개발하는 기업 중 하나인 Lightning Labs는 2020년에 Keysend와 Wumbo Channel과 같은 여러 기능을 출시했으며, 후자는 LN에서 수행할 수 있는 거래 규모를 확대했습니다.
올해 인공지능(AI)이 전 세계를 강타함에 따라 Lightning Labs는 비트코인을 AI 애플리케이션 및 ChatGPT와 같은 대형 언어 모델(LLM)과 통합할 수 있는 새로운 개발자 도구 세트를 발표했으며, 이를 통해 체인 및 LN에서 비트코인 결제를 송수신하고 보관할 수 있게 되었습니다.
리퀴드 네트워크
2018년 Blockstream이 출시한 리퀴드 네트워크는 비트코인의 기능과 성능을 향상시키는 또 다른 레이어 2 사이드체인입니다. 이는 비트코인 블록체인에서 스테이블코인, 증권 토큰 및 암호 자산의 빠르고 안전하며 프라이버시가 보장된 발행, 전송 및 교환을 가능하게 설계되었습니다.
이 레이어 솔루션은 비트코인 위에 기술과 애플리케이션을 구축합니다. Liquid Federation이라는 암호화폐 기반 조직 그룹을 통해 주요 네트워크와 독립적으로 운영되며, 이들은 새로운 블록을 확인하고 네트워크의 다중 서명 지갑에 보관된 비트코인 자금을 보호 및 관리합니다. 연합 구성원은 또한 플랫폼 운영 및 유지보수에 관한 의사결정을 이끄는 이사회 대표를 선출합니다.
사이드체인으로서 리퀴드는 사용자가 양방향으로 메인체인과 BTC를 전송할 수 있게 합니다. 여기서 자산은 해당 원본 자산의 가치와 1:1로 고정되어 누구나 자신의 토큰을 다른 블록체인에서 사용할 수 있습니다. 리퀴드 네트워크는 자체 네이티브 자산인 비트코인 래핑 버전인 Liquid Bitcoin(L-BTC)을 발행하며, 이는 항상 리퀴드 거버넌스에 의해 잠긴 동일량의 BTC가 생성 및 소각됩니다.
시작하려면 사용자는 ‘peg-in’을 시작해야 하며, 이는 리퀴드 연합이 관리하는 비트코인 주소로 BTC를 전송함으로써 완료됩니다. 그 대가로 리퀴드 생태계에서 사용할 수 있는 동등한 양의 L-BTC가 발행됩니다. L-BTC는 중앙화 거래소(CEX), OTC 및 스왑 플랫폼에서도 획득할 수 있습니다.
이제 L-BTC를 비트코인 네트워크의 BTC로 교환하려면 사용자는 ‘peg-out’을 시작해야 하며, 이는 L-BTC를 소각 주소로 보내 리퀴드 네트워크에서 영구히 제거하는 과정을 포함합니다. 완료되면 리퀴드 연합은 동일량의 BTC를 사용자에게 반환합니다.
60초 블록 시간과 2블록 최종성을 갖춘 리퀴드 네트워크는 비트코인에 비해 훨씬 높은 거래 처리량을 제공할 수 있습니다. 블록 서명은 거래 속도를 높일 뿐만 아니라 사용자가 빠른 거래 처리를 위해 추가 비용을 지불할 필요도 없습니다. 또한 자산 종류와 토큰 양이 공개 원장에 숨겨져 있어 리퀴드 거래는 고유의 기밀성을 가집니다.
Liquid Swap 도구를 사용하면 두 개의 리퀴드 자산(예: L-BTC와 L-USDT)을 거래할 수 있습니다. 또한 원자 스왑을 지원해 비트코인과 리퀴드 간에 신뢰할 수 있는 중개인 없이도 피어 투 피어 교환이 가능합니다.
하지만 이 네트워크는 비수탁 주문서 기반의 무신뢰 스왑을 가능하게 할 뿐만 아니라, 비트코인 메인체인의 제한된 프로그래밍 가능성으로는 불가능한 증권 토큰 및 기타 디지털 자산 발행도 지원합니다. 이러한 새로운 토큰은 스테이블코인, 유틸리티 토큰, NFT, 증권 등 다양한 디지털 자산을 대표할 수 있습니다.
하지만 물론 리퀴드 네트워크에도 우려가 없지는 않으며, 15명의 기능 담당자가 소수의 파티에 의해 통제되어 단일 실패 지점, 검열 및 악의적인 공격과 같은 문제가 발생할 수 있습니다.
스택스 (STX)
이 레이어 2 블록체인은 2023년에 주목을 받았지만, 그 기반은 2013년 Muneeb Ali와 Ryan Shea가 Blockstack이라 불렀을 때부터 시작되었습니다. 스택스의 테스트넷은 2018년 약세장에야 출시되었으며, 메인넷은 몇 달 뒤인 2018년 10월에 실시간으로 운영되었습니다.
2020년 1월에 네트워크가 크게 업데이트되면서 Stacks 2.0 메인넷은 비트코인에 네이티브하게 연결 및 고정되었으며, 가장 큰 블록체인 네트워크 위에서 구축하기 위한 새로운 혁신 시대를 열었습니다.
이 회사는 2017년 최초의 미국 증권거래위원회(SEC) 인증 토큰 판매에서 2,120만 달러를 모금했습니다. 네이티브 토큰인 STX는 스택스 블록체인에서 거래 수수료를 지불하고 스택스 스마트 계약을 구동하는 데 사용됩니다.
스택스는 Proof-of-Transfer(PoX)라는 새로운 합의 메커니즘을 사용하며, 이는 채굴자가 다른 네트워크 참여자에게 BTC를 전송하도록 요구합니다. 이후 스택스 프로토콜은 무작위로 승자 채굴자를 선정하고 STX와 수수료를 보상으로 지급합니다. 이와 더불어 네트워크는 ‘스태킹’이라는 보상 시스템을 사용해, 사용자가 네트워크를 지원하고 일정 기간 동안 STX 토큰을 잠그면 BTC를 배분합니다.
PoX는 비트코인의 작업 증명(PoW) 합의와 병행하여 작동하며, 이를 정산 레이어로 활용합니다. 이는 스택스 거래가 묶여 메인 네트워크에서 검증 및 확인된다는 의미입니다.
비트코인 블록체인의 보안을 거래 정산에 활용하는 이 능력은 스택스 위에 비트코인 DeFi 생태계를 구축하는 데 도움이 되며, sBTC 토큰이 보다 안전한 Web3의 기반이 되는 것을 목표로 합니다.
sBTC는 ‘신뢰 최소화’된 양방향 비트코인 페그로, 비트코인 자본이 스택스 레이어의 계약으로 유입될 수 있게 하며, 스마트 계약이 프로그래밍 방식으로 비트코인 L1에 다시 기록할 수 있게 합니다. 3월에 진행된 Stacks 2.1 활성화는 다가오는 Nakamoto와 sBTC 출시를 공식적으로 앞당겼습니다.
스마트 계약을 위해 스택스는 ‘Clarity’라는 자체 설계 코딩 언어를 사용하며, 이는 예측 가능성과 보안을 최적화했습니다. 이 언어는 비트코인 상태를 읽을 수 있는 능력이 있어 미리보기 기능으로 버그를 완화하고, 개발자가 스마트 계약을 실행하기 전에 코드를 테스트할 수 있게 합니다. 2023년 2분기에 스택스의 스마트 계약은 60,000 건을 넘어섰습니다.
스택스 커뮤니티는 빠르게 확장되고 있으며, 플랫폼에는 다양한 DeFi, NFT, DAO, 게임 및 기타 dApp이 등장하고 있습니다. 앱 개발을 위해 스택스는 데이터를 저장하고 가져오는 Gaia, 별도의 신원으로 등록 및 로그인할 수 있는 기능, 그리고 사용자가 거래에 서명하고 표시할 수 있는 기능을 제공합니다. 이러한 기능들은 개발자가 강력하고 풍부한 사용자 경험을 구축하도록 돕습니다.
전반적으로 비트코인 확장성은 진행 중인 과제로, L2 솔루션은 아직 초기 개발 및 채택 단계에 있습니다. 이러한 솔루션이 주목을 받게 되면 핵심 네트워크에 더 많은 관심과 가치를 가져오고, 이는 다시 L2의 사용 및 인기가 증가하는 피드백 루프를 형성합니다.
